一种用于大型箱涵及湖泊清淤的船式清淤机器人制造技术

本发明专利技术公开一种用于大型箱涵及湖泊清淤的船式清淤机器人，包括船体总成、浮箱总成、伸缩支腿总成、工作臂总成、螺旋桨总成、视频总成、船内动力系统、地面控制系统；通过前后照明灯及摄像头为在地下大型箱涵施工的机器人提供照明与成像，以便地面上的设备操作者实时掌握地下施工环境，及时调整设备施工状态，采用本发明专利技术的技术方案，船式清淤机器人能在大型箱涵、湖泊中心，连续可靠、远距离安全高效挖掘、输送淤泥，机动能力强，结构简单合理，满足现行环保要求，且大大提高清淤效率。

Ship dredging robot for large box culvert and lake dredging

The invention discloses a method for large box culvert and lake dredging ship type dredging robot, including hull assembly, floating box assembly, telescopic outrigger assembly, arm assembly, propeller assembly, video assembly, ship power system, ground control system; the lighting and camera lighting is provided before and after and imaging in the large underground box culvert construction robot, so that the ground equipment operator real-time control of underground construction environment, timely adjustment of construction equipment, the technical scheme of the invention, the ship type cleaning robot in large box culvert, the center of the lake, continuous mining, reliable and efficient long-distance safe transportation of mud, maneuver ability simple and reasonable structure, meet the requirements of environmental protection, and greatly improve the dredging efficiency.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属环保设备
，具体涉及一种用于大型箱涵及湖泊清淤的船式清淤机器人。
技术介绍
每年汛期，由于大型箱涵污泥淤积影响排水畅通，天下暴雨后，越来越多的城市都会出现因城市大型箱涵污泥淤积所致的路面严重积水，严重的甚至导致该路段的交通中断，严重的影响了人民的生活、生产，地下大型箱涵需要定期清理污泥。另外湖泊常年泥沙淤积，也需定期清理，常规清淤设备却不能很好的进入湖泊中心清淤，而只能采用围湖、抽干水后再行清淤的传统工艺，过程繁琐且不环保。清淤工作中首要是对大型箱涵及湖泊中的淤泥进行收集，然后输送至地面上或河道岸边进行后续固化、转场运输等处理，然而传统的淤泥收集采用人工或挖机或真空吸污车等，受人工及设备性能限制，输送距离及可靠性、安全性都极其有限，它们都不能连续可靠、远距离安全高效输送淤泥，清淤效率依旧低下。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种用于大型箱涵、湖泊清淤的船式清淤机器人，可进入大型箱涵、湖泊中心，连续可靠、远距离安全高效挖掘、输送淤泥，满足现行环保要求，且大大提高清淤效率。本专利技术的技术方案如下：一种用于大型箱涵及湖泊清淤的船式清淤机器人，包括船体总成、浮箱总成、伸缩支腿总成、工作臂总成、螺旋桨总成、视频总成、船内动力系统、地面控制系统；所述船体总成包括船体、船面万向轮、船后导向轮，船体为一密封结构件，同时为船面万向轮、船后导向轮、伸缩支腿总成、工作臂总成、螺旋桨总成、视频总成、船内动力系统等提供安装基座，船面万向轮在地下大型箱涵施工时，如遇水位过高，可紧贴箱涵顶板导向，船后导向轮11在船后移遇到障碍物时提供缓冲与导向；所述浮箱总成包括浮箱、浮箱万向轮、船前导向轮、浮箱扩展油缸，浮箱为一密封结构件，同时为浮箱万向轮、船前导向轮、浮箱扩展油缸提供铰接基座，它与船体通过销轴铰接，通过控制浮箱扩展油缸的伸缩，可以实现浮箱不同程度的扩展，这样增加了工作臂总成的清淤范围，安装于浮箱上的船前导向轮不仅在船前移遇到障碍物时可提供缓冲，还能在浮箱扩展时稳定支撑箱涵两侧墙壁，增加工作时的稳定可靠性；所述伸缩支腿总成包括外伸缩支腿、内伸缩支腿、支腿伸缩油缸，内、外伸缩支腿均为箱型截面结构件，它们通过支腿伸缩油缸联接，通过控制支腿伸缩油缸的伸缩，实现内伸缩支腿从外伸缩支腿中缓缓伸出、紧贴箱涵两侧墙壁，为地面下箱涵中工作的船式清淤机器人提供稳定的支撑；所述工作臂总成包括变幅铰座、摆臂铰座、大臂、伸缩臂、摆臂油缸、伸缩臂伸缩油缸、大臂变幅油缸、铰刀头总成、伸缩输泥管，变幅铰座通过螺栓固定安装于船体上，摆臂铰座通过销轴、大臂变幅油缸与变幅铰座联接，通过控制大臂变幅油缸的伸缩实现摆臂铰座及安装其上的大臂、铰刀头部分的上下幅度调整，大臂通过销轴、摆臂油缸与摆臂铰座联接，通过控制摆臂油缸的伸缩实现大臂及铰刀头总成的左右工作幅度调整，伸缩臂通过伸缩臂伸缩油缸与大臂套装，通过控制伸缩臂伸缩油缸的伸缩实现伸缩臂长度方向工作幅度的调整，铰刀头总成包括铰刀头、铰刀头驱动马达、吸泥弯管，通过动力系统给铰刀头驱动马达供油，带动铰刀头旋转搅切淤泥，吸泥弯管一头固结于铰刀头中，另一头与伸缩输泥管联接，伸缩输泥管固定安装于大臂上，能跟随伸缩臂的伸缩而自动伸缩，使得铰刀头总成中的吸泥弯管与船内动力系统中的转子泵吸泥管7之间能够实时联接；进一步的，伸缩臂与大臂均为箱型截面结构件；所述螺旋桨总成包括螺旋桨叶片、螺旋桨驱动马达、螺旋桨翻转油缸，通过控制螺旋桨翻转油缸的伸缩，能使螺旋桨叶片进入水中，螺旋桨驱动马达旋转带动螺旋桨叶片正反旋转，实现船体的前后行驶；所述视频总成包括前后照明灯、前后摄像头、船体中的照明灯及摄像头、地面成像设备、相关联接线路，前后照明灯及摄像头为在地下大型箱涵施工的机器人提供照明与成像，以便地面上的设备操作者实时掌握地下施工环境，及时调整设备施工状态，船体中的照明灯及摄像头为地面上的设备操作者提供船体中各控制阀块、船内液压油箱、船内动力系统及船体本身有无漏油、进水、故障等情况；所述船内动力系统包括控制阀块、转子泵总成、液压泵组、船内液压油箱、电动机、散热器总成及联接管路，电动机由地面控制系统供给动力电，带动液压泵组转动，从船内液压油箱吸油经控制阀块供给驱动转子泵转动的转子泵马达、螺旋桨驱动马达、铰刀头驱动马达及各动作油缸，转子泵总成由转子泵及转子泵马达构成，转子泵吸泥管7通过伸缩输泥管与铰刀头总成中吸泥弯管相通源源不断从搅切的淤泥处吸泥，转子泵排泥管通过外接管路连续、远距离输送至地面上或湖泊岸边进行后续固化、转场运输等处理，散热器总成包括散热器及换气风扇，为液压油及船体内腔空气进行散热、换气；所述地面控制系统包括电控箱、地面动力系统、液压阀组、联接管路及各种传感器，电控箱含各种控制手柄、控制按钮、可编程控制器、显示屏等，地面动力系统为与本机器人组合施工的地面泥水分离机器人动力系统，也可为独立动力系统，包含外接动力电及线路等，通过对各执行件油缸、马达动作逻辑的编程，辅之以显示屏实时显示各传感器参数及视频总成提供的实时成像，操作各种控制手柄、控制按钮，有效地控制本清淤机器人实现各种清淤动作，连续可靠、远距离安全高效挖掘、输送淤泥。采用本专利技术的技术方案，船式清淤机器人能在大型箱涵、湖泊中心，连续可靠、远距离安全高效挖掘、输送淤泥，机动能力强，结构简单合理，满足现行环保要求，且大大提高清淤效率。附图说明图1是本专利技术的总体结构示意图。附图标号说明：1.船前导向轮；2.浮箱；3.船面万向轮；4.浮箱扩展油缸；5.内伸缩支腿；6.外伸缩支腿；7.转子泵吸泥管；8.转子泵；9.转子泵排泥管；10.换气风扇；11.船后导向轮；12.船内液压油箱；13.螺旋桨叶片；14.螺旋桨驱动马达；15.螺旋桨翻转油缸；16.前后照明灯；17.电动机；18.转子泵马达；19.液压泵组；20.船体；21.散热器；22.控制阀块；23.支腿伸缩油缸；24.变幅铰座；25.大臂变幅油缸；26.摆臂铰座；27.摆臂油缸；28.伸缩臂伸缩油缸；29.大臂；30.伸缩输泥管；31.伸缩臂；32.铰刀头；33.铰刀头驱动马达；34.吸泥弯管；43.浮箱万向轮。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施例进行详细说明，如图1所示，本专利技术的用于大型箱涵及湖泊清淤的船式清淤机器人，包括船体总成、浮箱总成、伸缩支腿总成、工作臂总成、螺旋桨总成、视频总成、船内动力系统、地面控制系统；所述船体总成包括船体20、船面万向轮3、船后导向轮11，船体20为一密封结构件，同时为船面万向轮3、船后导向轮11、伸缩支腿总成、工作臂总成、螺旋桨总成、视频总成、船内动力系统等提供安装基座，船面万向轮3在地下大型箱涵施工时，如遇水位过高，可紧贴箱涵顶板导向，船后导向轮11在船后移遇到障碍物时提供缓冲与导向；所述浮箱总成包括浮箱2、浮箱万向轮43、船前导向轮1、浮箱扩展油缸4，浮箱2为一密封结构件，同时为浮箱万向轮43、船前导向轮1、浮箱扩展油缸4提供铰接基座，它与船体20通过销轴铰接，操作地面控制系统，控制浮箱扩展油缸4的伸缩，实现浮箱2不同程度的扩展，这样增加了工作臂总成的清淤范围，安装于浮箱2上的船前导向轮1不仅在船前移遇到障碍物时可提供缓冲，还能在浮箱2扩展时稳定支撑箱涵两侧墙壁，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于大型箱涵及湖泊清淤的船式清淤机器人，其特征在于，包括船体总成、浮箱总成、工作臂总成、螺旋桨总成、船内动力系统、地面控制系统；所述船体总成包括船体（20）、船面万向轮（3）、船后导向轮（11），船体（20）为一密封结构件，同时为船面万向轮（3）、船后导向轮（11）、伸缩支腿总成、工作臂总成、螺旋桨总成、视频总成、船内动力系统等提供安装基座；所述浮箱总成包括浮箱（2）、浮箱万向轮（43）、船前导向轮（1）、浮箱扩展油缸（4），浮箱（2）为一密封结构件，同时为浮箱万向轮（43）、船前导向轮（1）、浮箱扩展油缸（4）提供铰接基座，它与船体（20）通过销轴铰接，通过控制浮箱扩展油缸（4）的伸缩，可以实现浮箱（2）不同程度的扩展；所述工作臂总成包括变幅铰座（24）、摆臂铰座（26）、大臂（29）、伸缩臂（31）、摆臂油缸（27）、伸缩臂伸缩油缸（28）、大臂变幅油缸（25）、铰刀头总成、伸缩输泥管（30），变幅铰座（24）通过螺栓固定安装于船体（20）上，摆臂铰座（26）通过销轴、大臂变幅油缸（25）与变幅铰座（24）联接，通过控制大臂变幅油缸（25）的伸缩实现摆臂铰座（26）及安装其上的大臂（29）、铰刀头部分的上下幅度调整，大臂（29）通过销轴、摆臂油缸（27）与摆臂铰座（26）联接，通过控制摆臂油缸（27）的伸缩实现大臂（29）及铰刀头总成的左右工作幅度调整，伸缩臂（31）通过伸缩臂伸缩油缸（28）与大臂（29）套装，通过控制伸缩臂伸缩油缸（28）的伸缩实现伸缩臂（31）长度方向工作幅度的调整；铰刀头总成包括铰刀头（32）、铰刀头驱动马达（33）、吸泥弯管（34），通过动力系统给铰刀头驱动马达（33）供油，带动铰刀头（32）旋转搅切淤泥，吸泥弯管（34）一头固结于铰刀头（32）中，另一头与伸缩输泥管（30）联接，伸缩输泥管（30）固定安装于大臂（29）上，能跟随伸缩臂（31）的伸缩而自动伸缩。...

【技术特征摘要】
1.一种用于大型箱涵及湖泊清淤的船式清淤机器人，其特征在于，包括船体总成、浮箱总成、工作臂总成、螺旋桨总成、船内动力系统、地面控制系统；所述船体总成包括船体（20）、船面万向轮（3）、船后导向轮（11），船体（20）为一密封结构件，同时为船面万向轮（3）、船后导向轮（11）、伸缩支腿总成、工作臂总成、螺旋桨总成、视频总成、船内动力系统等提供安装基座；所述浮箱总成包括浮箱（2）、浮箱万向轮（43）、船前导向轮（1）、浮箱扩展油缸（4），浮箱（2）为一密封结构件，同时为浮箱万向轮（43）、船前导向轮（1）、浮箱扩展油缸（4）提供铰接基座，它与船体（20）通过销轴铰接，通过控制浮箱扩展油缸（4）的伸缩，可以实现浮箱（2）不同程度的扩展；所述工作臂总成包括变幅铰座（24）、摆臂铰座（26）、大臂（29）、伸缩臂（31）、摆臂油缸（27）、伸缩臂伸缩油缸（28）、大臂变幅油缸（25）、铰刀头总成、伸缩输泥管（30），变幅铰座（24）通过螺栓固定安装于船体（20）上，摆臂铰座（26）通过销轴、大臂变幅油缸（25）与变幅铰座（24）联接，通过控制大臂变幅油缸（25）的伸缩实现摆臂铰座（26）及安装其上的大臂（29）、铰刀头部分的上下幅度调整，大臂（29）通过销轴、摆臂油缸（27）与摆臂铰座（26）联接，通过控制摆臂油缸（27）的伸缩实现大臂（29）及铰刀头总成的左右工作幅度调整，伸缩臂（31）通过伸缩臂伸缩油缸（28）与大臂（29）套装，通过控制伸缩臂伸缩油缸（28）的伸缩实现伸缩臂（31）长度方向工作幅度的调整；铰刀头总成包括铰刀头（32）、铰刀头驱动马达（33）、吸泥弯管（34），通过动力系统给铰刀头驱动马达（33）供油，带动铰刀头（32）旋转搅切淤泥，吸泥弯管（34）一头固结于铰刀头（32）中，另一头与伸缩输泥管（30）联接，伸缩输泥管（30）固定安装于大臂（29）上，能跟随伸缩臂（31）的伸缩而自动伸缩。2.根据权利要求1所述的一种用于大型箱涵...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘许童，万永超，张耀平，
申请(专利权)人：北京恒通国盛环境管理有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11